Ағын өлшеуіштердің шығарушылары: Танымал сұйық ағын өлшеуіштерді таңдау бойынша нұсқаулық

Ағын өлшеуіштің шығарушысы ретінде біз өнеркәсіптік өндірісте, коммуналдық сумен жабдықтауда, энергетика және химиялық өнеркәсіп салаларында істерге ие боламыз. Ағын өлшеуішті сатып алу бойынша нұсқаулықтың қорытындысы мынадай:

Сұйық ағынын дәл өлшеу өндірістің тиімділігін, құнын бақылау мен қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін маңызды. Турбиналы ағын өлшеуіштер, электромагниттік ағын өлшеуіштер, ультрадыбыстық ағын өлшеуіштер және вихрьлі ағын өлшеуіштер — сұйықтар саласында ең кеңінен қолданылатын төрт түрлі ағын өлшеу құрылғысы болып табылады. Олардың әрқайсысы өзіндік жұмыс істеу принципіне негізделеді және осылайша әртүрлі тиімділік артықшылықтары мен қолдану шекараларына ие.

1.4 негізгі сұйық ағыны өлшеуіштердің негізгі сипаттамаларын талдау

(1) Турбиналы ағын өлшегіш

1.1 Қолдану сценарийлері

Турбиналық ағын өлшеуіштер жоғары дәлдіктегі өлшеу артықшылығына ие болып, жоғары ағын өлшеу дәлдігін қажет ететін таза сұйықтарды қолдануда кеңінен қолданылады. Оларға жеңіл май мен дизельдік отын сияқты рафинатталған майларды петрохимиялық өнеркәсіпте өлшеу, тазартылған су мен сүт сияқты стерильді сұйықтарды тамақ өнеркәсібі мен ішімдік өнеркәсібінде толтыру мен өлшеу, сондай-ақ фармацевтикалық өнеркәсіпте сұйық дәрілерді дәл өлшеу жатады. Олар сонымен қатар салқындату жүйелеріндегі майлау майы мен гидравликалық май сияқты майлау орталарының ағынын бақылауда кеңінен қолданылады және әсіресе орташа мен төменгі тұтқырлықтағы, ластанбаған сұйықтар үшін қолайлы.

1.2 Артықшылықтары

Жоғары өлшеу дәлдігі : Номиналдық ағыс диапазонында дәлдік әдетте ±0,2%~±1,0%-ға жетеді. Бұл қазіргі уақытта сұйықтың ағынын өлшеудің ең дәл түрлерінің бірі болып табылады және жоғары дәлдікті өлшеу қажеттілігін қанағаттандырады.

Жылдам жауап беру тезі : Турбина қанаттары ағыстың өзгеруіне өте сезімтал, ағыстың лездік тербелістерін тез бақылай алады, осылайша ағыстың өзгеруін нақты уақыт режимінде бақылау талап етілетін динамикалық жағдайларға сәйкес келеді.

Шағын құрылым және орнатуға ыңғайлы : Ол өлшемі жағынан салыстырмалы түрде кіші, салмағы жеңіл, орнату үшін аз ғана кеңістік талап етеді және орнату әдістері икемді. Ол фланец, сығу немесе тістеу арқылы қосылып, әртүрлі түтік құрылымдарына бейімделе алады.

Қысымның азаюы аз : Қалыпты жұмыс ағыны кезінде турбиналық ағын өлшеуіш арқылы өтетін сұйықтың қысымының азаюы салыстырмалы түрде аз болады және бүкіл түтік жүйесінің қысымдық тепе-теңдігіне көп әсер етпейді.

1.3 Кемшіліктері

Ортаның тазалығына қойылатын талаптар жоғары : Турбина жұлдызшалары ортадағы қоспалар мен бөлшектерден жеңіл тозуы немесе жабысып қалуы мүмкін, бұл өлшеу дәлдігін төмендетеді немесе тіпті жабдықтың зақымдануына әкеледі, сондықтан қатаң сүзгі құрылғылары орнатылуы керек.

Ортаның тұтқырлығына қатты тәуелді : Жоғары тұтқырлықты сұйықтарды өлшегенде, сұйықтың тұтқырлығы турбина жұлдызшасының айналу жылдамдығын төмендетеді, нәтижесінде өлшеу нәтижелері төмен болады.

Механикалық тозуға ұшырайды : Турбина жұлдызшалары мен мойынтіректер механикалық түйісуде болады, бұл ұзақ уақыт пайдаланудан кейін тозуға әкеледі. Регулярлы тексеру мен ауыстыру қажет, қызмет ету мерзімі салыстырмалы түрде қысқа.

(2)Электромагнитті шығын өлшегіші

2.1 Қолдану сценарийлері

Электромагниттік өлшегіштер электромагниттік индукция принципі негізінде жұмыс істейді және ортаның тығыздығы, тұтқырлығы мен температурасы сияқты физикалық параметрлерден әсер елмейді. Олар өткізгіш сұйықтарды өлшеуге қолайлы және коммуналдық өндірісте қалдық суларды тазарту, өнеркәсіптегі қалдық суларды шығаруды өлшеу, химия өнеркәсібінде қышқыл мен сілті ерітінділері және тұз ерітінділері сияқты коррозиялық сұйықтарды тасымалдау бақылауы, металлургия өнеркәсібінде шаяндар мен балшықтар сияқты қатты бөлшектері бар сұйықтардың ағынын өлшеу үшін кеңінен қолданылады. Сонымен қатар тамақ өнеркәсібінде соус пен сироп сияқты тұтқыр өткізгіш сұйықтарды өлшеуде де жақсы жұмыс істейді.

2.2 Артықшылықтары

Ортаға деген ыңғайластығының жоғары болуы : Ортаның өткізгіштігі ≤20 мкС/см болса, оның тұтқырлығы мен тығыздығы қандай болмақ болсын, дәл өлшеу жүргізуге болады. Ол балшық пен шаян сияқты бөлшектер, қоспалар және тіпті коррозиялық сұйықтарды өлшей алады.

Өлшеу дәлдігінің тұрақтылығы : Өлшеу ауқымында дәлдік ±0,5%~±1,0% жетуі мүмкін және ағын өзгерістерінен аз әсер етеді.

Механикалық тозу жоқ және ұзақ қызмет көрсету мерзімі : Өлшеу түбігінде қозғалатын бөлшектер жоқ, өлшеу тек электромагниттік индукция арқылы жүзеге асырылады, бұл механикалық тозуды болдырмауға және техникалық қызмет көрсету құнын төмендетуге мүмкіндік береді.

Ең аз қысым шығыны : Өлшеу түбігінің ішкі қабырғасы тегіс, сұйықтық ағып өткен кезде қысымның шығыны жоқ дерлік. Бұл құбыр қысымының шығынына қатаң талаптар қойылатын жүйелер үшін сәйкес келеді.

Кері ағысты өлшеуге болады : Екі бағытта өлшеу мүмкіндігі бар, алдыңғы және кері сұйық ағынын дәл өлшей алады, сондықтан сұйықтықтың кері ағуын бақылау қажет жағдайлар үшін сәйкес келеді.

2.3 Кемшіліктері

Ток өткізбейтін сұйықтықтарды өлшеу мүмкін емес : Ток өткізгіштігі ≤20 мкС/см (мысалы, бензин, дизель отыны, спирт, таза су және т.б.) сұйықтықтарды тиімді өлшеуге болмайды, бұл оның негізгі қолдану шектеуі болып табылады.

Сыртқы электромагниттік кедергілерден әсер алу : Егер орнату ортасында күшті магнит өрістері немесе жоғары жиілікті кедергі көздері (үлкен электр қозғалтқыштар мен трансформаторлар сияқты) болса, өлшеу дәлдігі әсерге ұшырайды және экранирование шаралары қабылдануы керек.

(3)Ультразвуктық өлшектік апарат

3.1 Қолдану сценарийлері

Ультрадыбыстық ағын өлшеуіштер контактсіз өлшеу әдісін қолданады, бұл ортамен тікелей байланыстың болмауын білдіреді. Бұл құрылғылар коммуналды су және жылу жүйелеріндегі үлкен диаметрлі құбырлардағы ағынды бақылау, мұнай-газ саласындағы жанғыш, жарылыс қаупі бар және коррозиялық сұйықтықтардың ағынын өлшеу, сонымен қатар тамақ және фармацевтика салаларындағы гигиеналық сұйықтықтарды өлшеу сияқты көптеген күрделі жағдайларға сәйкес келеді. Сонымен қатар, ескі құбырларды қайта жаңарту жобаларында олардың маңызды артықшылығы бар, себебі құбырды ажыратпай-ақ орнатуға болады.

3.2 Артықшылықтары

Контактсіз өлшеу, жоғары бейімделушілік : Датчик түтікнің сыртқы қабырғасына орнатылған және ортамен тікелей байланысу қажет емес, бұл ортаның коррозиясы мен датчиктің ластануы мәселесінен құтылуға мүмкіндік береді. Ол жанғыш, жарылыс қаупі бар, өте улы, күшті коррозиялық әсер бар сияқты ерекше сұйықтықтарды өлшеуге мүмкіндік береді.

Түтік құбырының жұмысын тоқтатпай-ақ орнату оңай : Түтік құбырын кесу немесе өндірісті тоқтату қажет болмай-ақ орнатуды аяқтауға болады. Бұл жұмыс істеуді тоқтата алмайтын ескі түтік құбырлар немесе үлкен диаметрлі түтік құбырлардың ағымын бақылау жөніндегі жаңарту үшін өте қолайлы.

3.3 Кемшіліктері

Түтік құбырдың жағдайына үлкен әсер етеді : Түтік құбырдың ішкі қабырғасында пайда болатын тұз, коррозия және тат ультрадыбыстық шағылдыру сигналының әлсіреуіне әкеп соғады, бұл өлшеу дәлдігіне әсер етеді; кейбір түтік құбыр материалдары өлшеуді әсер етуі мүмкін.

Ортаның сипаттамаларына үлкен әсер етеді : ортада көп мөлшерде көпіршіктер мен тұнба бөлшектері болса, ультрадыбыстық шашырау пайда болады және өлшеу қатесі артады; үлкен тұтқырлықты сұйықтарды өлшеу дәлдігі де төмендейді.

Өлшеу дәлдігі салыстырмалы төмен : дәстүрлі ультрадыбыстық лептегіштердің дәлдігі ±1%~±1,5%, бұл турбиналы лептегіштер мен электромагнитті лептегіштердің дәлдігінен төмен, сонымен қатар жоғары дәлдікті өлшеу қажеттілігін қанағаттандыру қиын.

Шектеулі ортаға бейімделу қабілеті : температураның жоғары, ылғалдылықтың көп және күшті тербеліс ортасында сенсордың тұрақтылығы төмендейді, сондықтан қосымша қорғаныш шаралары қажет болады.

(4) Вортақс шығын саналықтың метрі

4.1 Қолдану сценарийлері

Вортекстік лептегіштер Карман вортегінің принципі негізінде жұмыс істейді және белгілі бір Рейнольдс саны диапазонындағы таза сұйықтықтарды өлшеуге сәйкес келеді. Олар өнеркәсіптік суыту жүйелеріндегі суыту суының ағынын бақылау үшін, химия өнеркәсібінде еріткіштер мен реагенттер сияқты төменгі және орташа тұтқырлықты сұйықтықтардың берілуін есептеу үшін, энергетика саласында жеңіл май және жылу майы сияқты сұйықтықтардың ағынын өлшеу үшін кеңінен қолданылады. Сонымен қатар олар ауа райын реттеу жүйелеріндегі суытылған және ыстық судың ағынын бақылау үшін кеңінен пайдаланылады және әсіресе орташа және жоғары жылдамдықтағы сұйықтықтарды өлшеуге сәйкес келеді.

4.2 Артықшылықтар

Қарапайым құрылым және жоғары сенімділік : Өлшеу түбігінде тек бір ғана вортек генераторы бар, қозғалыстағы бөлшектер жоқ, механикалық істен шығу қаупі төмен, техникалық қызмет көрсету құны төмен және қызмет ету мерзімі ұзақ.

Орташа деңгейдегі қысымның жоғалуы : Турбиналық ағын өлшегішпен салыстырғанда қысымның жоғалуы сәл жоғары, бірақ тостағанша ағын өлшегіштен төмен және трубопроводтық жүйенің қысымына шамалы әсер етеді.

Жоғары өлшеу температурасы : Ол жоғары температуралы ортаны өлшей алады және жоғары температуралы орта үшін 350° дейін қолдауды қамтамасыз ете алады.

4.3 Кемшіліктері

Ортаның тазалығына белгілі талаптар қойылады : Егер вихрь генераторы ортадағы ластанулар немесе бөлшектермен жабысып қалса, вихрьдің пайда болуы тұрақсыз болады да, өлшеу қатесі артады. Сондықтан ол ірімшік бөлшектерді көп мөлшерде қамтитын сұйықтар үшін тиімсіз.

Төменгі ағынмен күшті әсерленеді : Сұйық ағыны төмен болғанда, тұрақты Карман вихрі пайда болуы қиындайды, өлшеу дәлдігі айтарлықтай төмендейді немесе мүлдем қалыпты жұмыс істемей қалады, сондықтан минималды ағын талабы бар.

Тербеліске қарсы әлсіз сыртқы тербелістер вортекстік көшеге жиілікті оңай бұзады, бұл өлшемнің дәлсіздігіне әкеледі. Сондықтан оны аз тербеліс бар ортаға орнату қажет немесе тербелісті компенсациялау құрылғысымен жабдықтау керек.

2.4 Ағын өлшеуіштің негізгі параметрлерінің түрлерін салыстыру және ыңғайлылықталуын талдау

(1) Негізгі параметрлерді салыстыру

Параметр түрі	турбиналы ағын өлшегіш	Электромагнитті шығын өлшегіші	Ультразвуктық өлшектік апарат	Вортақс шығын саналықтың метрі
Сүйірлік сапасы	±0.2%~±1.0%	±0.5%~±1.0%	±1%~±1.5%	±1%~±2.5%
Диэлектриктің өткізгіштік талаптары	Талаптар жоқ	≤20 мкС/см	Талаптар жоқ	Талаптар жоқ
Ортаның тазалық талаптары	Жоғары (сүзу қажет)	Төмен (бөлшектер болуы мүмкін)	Жоғары (бөлшектер дәлдікті әсер етеді)	Жоғары (ластанулардың жабысып қалуын болдырмау)
Қысым жоғалтуы	Кішкентай	Өте аз	жоқ	Кішкентай
Сақтау шығындары	Жоғары (регулярлы түрде пышақ/подшипникті ауыстыру қажет)	Төмен	Төмен	Төмен

(2) Сценарийлерге бейімделу талдауы

Жоғарыда келтірілген параметрлерді салыстыру негізінде әрбір шығын өлшегіштің өнімділік сипаттамаларына сәйкес әр түрлі сценарийлердегі бейімделуі үшін деңгейге бөлінеді: «жоғары дәрежеде бейімделу», «жалпы бейімделу» және «бейім емес». Нақты бейімделу мынадай:

2.1 Жоғары дәлдікті таза сұйықтықтарды өлшеу сценарийлері (мысалы, дайын мұнай өнімдерін толтыру немесе сұйық дәрілерді беру)

2.1.1 Жоғары дәрежеде бейімделу: Турбиналы шығын өлшегіш. Оның ±0,2% -дан ±1,0% дейінгі жоғары дәлдігі мен қайталанғыштығы өлшеу талаптарын қанағаттандырады және таза, төменгі тұтқырлықты сұйықтықтарда өте жақсы тұрақтылық көрсетеді.

2.1.2 Жалпы бейімделу: Электромагниттік шығын өлшегіш сұйықтың өткізгіш болуын талап етеді және дәлдігі талаптарға сай келеді. Ол үлкен өлшемді және өткізгіш емес сұйықтықтар үшін тиімсіз.

2.1.3 Үйлесімсіздік: Ультрадыбыстық шығын өлшеуіштердің дәлдігі жеткіліксіз, ал вихрьлық шығын өлшеуіштер төменгі ағын жылдамдығында тұрақсыздық көрсетеді.

2.2 Коррозияға ұшырайтын немесе бөлшектер құрамы бар сұйықтарды өлшеу жағдайлары (мысалы, химиялық қышқылдар мен сілтілер, өндірістік суларды тазарту)

2.2.1 Жоғары бейімделу қабілеті: Электромагниттік шығын өлшеуіштер коррозияға төзімді және бөлшектер құрамы бар ортаға бейімделе алады.

2.2.2 Жалпы бейімделу: Ультрадыбыстық шығын өлшеуіш - контактілі емес өлшеу коррозиядан қорғайды, бірақ көп мөлшерде көпіршіктер немесе бөлшектер болған кезде дәлдігі төмендейді.

2.2.3 Үйлесімсіз: Турбиналық шығын өлшеуіштер коррозияға ұшырап, басылып қалуға бейім, ал вихрьлық шығын өлшеуіштерге ластанған заттар жабысып қалуға бейім.

2.3 Үлкен диаметрлі құбырлар/ескі құбырларды жаңарту жағдайлары (мысалы, коммуналдық сумен және жылумен жабдықтау жүйелері)

2.3.1 Жоғары бейімделу қабілеті: Ультрадыбыстық шығын өлшеуіштер. Контактілі емес орнату құбырды кесуді талап етпейді және үлкен диаметрлі құбырлар үшін қолайлы; электромагниттік шығын өлшеуіштерді енгізу арқылы орнатуға болады.

2.3.2 Жалпы бейімделу: Электромагниттік ағын өлшегіш жоғары дәлдікке ие, бірақ оны орнату үшін құбырды кесу қажет, бұл өзгертулерді қиындатады.

2.3.3 Үйлесімсіз: Турбиналық ағын өлшегіштер кіші диаметрлі құбырлар үшін қолданылады және DN200-ден жоғары диаметрлі құбырларға сәйкес келмейді. Айналмалы ағын өлшегіштер DN300-ден жоғары диаметрлі құбырларға сәйкес келмейді.

3. Ағын өлшегішті таңдаудың негізгі шешім логикасы

Тәжірибеде ағын өлшегішті таңдау «сценарийге басымдық беру және параметрлерді сәйкестендіру» принципін қатаң сақтау талап етіледі. Нақты шешім қабылдау кезеңдері мынадай:

3.1 Ортаның сипаттамаларын анықтау : Алдымен сұйықтың өткізгіштігін (өткізгіш немесе жоқ), тазалығын (ластану) және тұтқырлығын (жоғары/орташа/төмен тұтқырлық) анықтаңыз. Бұл үйлеспейтін ағын өлшеуіштерді алып тастау үшін маңызды. Мысалы, өткізгіш емес сұйықтар тікелей электромагниттік ағын өлшеуіштерден шығарылуы керек, ал үлкен мөлшерде бөлшектер қамтитын сұйықтар турбиналы ағын өлшеуіштерден шығарылуы керек.

3.2 Өлшеу дәлдігі талаптары : Сауда есебі мен дәл толтыру сияқты жоғары дәлдікті сценарийлер үшін турбиналы немесе электромагниттік ағын өлшеуіштер таңдалады; үнемі бақылау мен технологиялық бақылау сияқты орташа және төмен дәлдікті сценарийлер үшін вихрьлі немесе ультрадыбыстық ағын өлшеуіштер таңдалуы мүмкін.

3.3 Құбыр жолы мен қоршаған орта жағдайлары : Труба диаметріне байланысты ультрадыбыстық шығын өлшеуіштері DN200-ден жоғары құбырлар үшін басымдық беріледі, ал кеңістігі шектеулі орындарға турбиналық және ультрадыбыстық шығын өлшеуіштерді орнату үшін басымдық беріледі; қоршаған ортаның тербелісі/температура: үлкен тербеліс болатын жағдайларда вихрьдік шығын өлшеуіштерді қолданудан аулақ болыңыз және жоғары температуралық орталар үшін вихрьдік шығын өлшеуіштерді таңдаңыз.

4. Шығын өлшеуіштің өндірушісінің ұсыныстары

Сұйық ортадағы ағынды өлшеу үшін турбиналық, электромагниттік, ультрадыбыстық және вихрьдік шығын өлшеуіштердің әрқайсысының өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар, сондықтан «жалпы шешім» ретіндегі жалғыз шығын өлшеуіш жоқ. Дәл, тұрақты және тиімді ағын өлшеуді қамтамасыз ету үшін ортаның сипаттамаларына, өлшеу талаптарына, құбыр желісінің ортасына және құнының бюджетіне негізделген жан-жақты бағалау қажет.